Точка Кюрі

Обладнання: 1) магніт постійний, 2) шуруп або цвях залізний на ніхромовому дроті, 3) штатив універсальний, 4) пальник газовий, 5) освітлювач для тіньової проекції.

На універсальному штативі закріплюють сильний магніт і на тонкому ніхромовому дроті підвішують невеликий залізний шуруп або цвях, як показано на рис. 15. Шуруп повинен притягуватися полюсом магніту і утримуватися на відстані 2-3 см від нього, а дріт з підвішеним шурупом — утворювати кут 30° з вертикаллю.

Потім підставляють газовий пальник так, щоб шуруп потрапив в найбільш гарячу частину полум’я і міг нагрітися до яскраво–червоного каління. Коли температура шурупа досягне точки Кюрі (753°С), він втратить свої феромагнітні властивості, перестане притягуватися і відпадає від магніту: дріт, на якому він підвішений, займе вертикальне положення.

Якщо магніт достатньо сильний, а дротяний підвіс не дуже важкий і відхилений на невеликий кут, то шуруп, відпадаючи, встигає злегка остигнути і, як маятник, знов повертається і притягується до магніту. Таким чином, дослід сам собою періодично повторюється. Надалі буде корисно нагадати учням як один з прикладів релаксаційних коливань.

Зазвичай шуруп або цвях погано видно учням. Тому доводиться удаватися до тіньової проекції. Проте прилади треба розміщувати так, щоб вся установка в цілому була видна учням безпосередньо і лише погано видимі деталі в збільшеному масштабі проекціювались на екран.

Довжина шурупа або цвяха, підібраного для досліду, не повинна перевищувати 10-12 мм, інакше важко буде добитися одночасного сильного розжарювання його по всій довжині.

Проволоку для підвішування треба брати не більше 0,5 м завдовжки і краще ніхромову (від нагрівальної спіралі), оскільки сталева або мідна проволоки швидко перегорають в полум’ї газового пальника (за відсутності газу можна скористатися паяльною лампою).

Для успішного проведення досліду потрібний сильний постійний магніт із спеціального сплаву. Звичайні сталеві прямі і дугоподібні магніти для цього досліду малопридатні. Якщо такого магніту немає, його можна замінити електромагнітом.

Завдання 4 Намагнічування і розмагнічування сталевого стрижня ударами.

Обладнання: 1) гальванометр демонстраційний від вольтметра, 2) електромагніт розбірний, 3) стрижень від універсального штатива, 4) киянка, 5) дроти з’єднувальні.

Сталеві постійні магніти рекомендується оберігати від різких ударів, інакше магніти частково розмагнічуються. Навпаки, при намагнічуванні сталі, особливо в слабкому магнітному полі, удари сприяють сильнішому намагнічуванню.

Для демонстрації цього явища на довгий стрижень від універсального штатива надягають котушку від розбірного електромагніту і приєднують її до клем демонстраційного гальванометра. Закріплюють в штативі класну указку в такому положенні, щоб вона показувала напрям вектора напруженості магнітного поля Землі.

Рис. 16. Намагнічування стрижня у магнітному полі Землі.

Захопивши в ліву руку стрижень разом з котушкою, розташовують його уздовж силових ліній магнітного поля Землі і ударяють по кінцю стрижня дерев’яним молотком–киянкою (рис. 16). Учні спостерігають за гальванометром, помічають при цьому покидьок стрілки. При другому ударі стрілка відхиляється слабкіше, а при подальших ударах відхилення зовсім не спостерігається

Відхилення стрілки в цьому досліді свідчить про появу індукційного струму, що виникає в ланцюзі при посиленні магнітного потоку в котушці. Очевидно, причиною такого Підсилення є намагнічування стрижня.

Це легко довести дослідом: треба швидко вийняти з котушки стрижень. При цьому гальванометр покаже виникнення індукційного струму. Вставляючи стрижень назад в котушку, спостерігають виникнення індукційного струму протилежного напряму. Розташувавши стрижень перпендикулярно силовим лініям магнітного поля Землі, знов ударяють по ньому киянкою. Стрілка гальванометра відкидається, але в протилежну сторону. Тепер відбувається розмагнічування заліза і зменшення магнітного потоку в котушці.

Повторюють намагнічування стрижня ударами, як було описано вищим, перевертають його на 180° і знов ударяють. Тепер спостерігається значно більше відхилення стрілки гальванометра. В цьому випадку удар по стрижню викликає перемагнічування, яке супроводжується подвоєною зміною магнітного потоку в котушці. Якнайкращі результати в цьому досліді виходять, коли опори котушки та гальванометра близькі по величині. Демонстраційний гальванометр з опором 2,5 Ом з котушкою від розбірного електромагніту опором 1,8 Ом дає в цих дослідах максимальне відхилення стрілки на одну поділку шкали. Треба мати на увазі, що сталь, з якої виготовлений штатив, не завжди одинаків. Тому корисно перед демонстрацією підібрати із декількох стержнів такий, з яким отримується найкращий ефект. Корисно стержень передчасно відпалити.